MO感染ALI绵羊支气管上皮细胞过程中MyD88依赖TLR信号调节与ROS诱导细胞凋亡的研究
发布时间：2020-02-05 07:28
【摘要】：绵羊支原体肺炎,又称绵羊传染性胸膜肺炎,是由绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae, MO)引起的一种世界性的传染病。该病可见于绵羊和山羊,也可感染野生动物如大角羊等。绵羊支原体肺炎是以咳嗽、喘气、渐进性消瘦以及肺间质的增生性炎症等为主要临床特征的高度接触性呼吸道传染病。但由于与其他支原体相比,国内外有关绵羊肺炎支原体致病机理的研究非常有限,目前对于绵羊肺炎支原体的感染也尚无有效的防制手段。因此,在细胞和分子水平上阐明绵羊肺炎支原体主要致病因子及其致病机理是有效防制绵羊肺炎支原体感染的基础。本研究拟在建立可模拟体内支气管上皮环境的滩羊支气管上皮细胞气液相(Air-liquid interface, ALI)培养模型的基础上,首先对ALI支气管上皮细胞与正常绵羊支气管上皮组织的细胞形态学组成学进行初步分析,进而利用这一上皮细胞培养模型探讨绵羊肺炎支原体模式株Y98与绵羊支气管上皮细胞粘附、诱发宿主免疫学反应和细胞损伤过程中的分子机制,从而为阐明绵羊肺炎支原体感染支气管上皮细胞的分子致病机理奠定基础。研究发现,ALI培养模型能够使绵羊支气管上皮原代细胞分化为带有极性的纤毛细胞、杯状细胞、分泌细胞和基底细胞等不同类型的上皮细胞,并形成细胞间紧密连接的假复上皮层结构。这一上皮样结构组成使得上皮细胞的跨膜电阻和纤毛的极化和分化,黏液蛋白的分泌,顶端微气道腔等的微环境都与正常组织相似。通过激光共聚焦显微镜观察发现,在感染初期肺炎支原体迅速定殖于支气管假复层结构中的纤毛细胞,并且随着感染时间的延长,肺炎支原体在上皮纤毛细胞中更均匀地分布,而无纤毛区域未见到有支原体定植。此外,在绵羊肺炎支原体感染ALI绵羊支气管上皮细胞的过程中,Toll受体(TLR)信号接头分子MyD88及依赖其信号通路中下游因子的表达量均有显著上调,包括IRAKs, TRAF6和NF-κB,进而导致促炎因子和相关细胞因子的上调。相反,MyD88非依赖TLR通路中的信号因子TBK1,IRF3和TRAF3的表达量均没有变化。这些结果说明,MyD88依赖TLR信号通路在ALI绵羊支气管上皮细胞响应绵羊肺炎支原体感染过程中起着关键的作用。同时,支原体激活宿主细胞TLR信号通路后,细胞会释放大量促炎细胞因子,从而影响MAPK信号途径的转导和细胞凋亡的调控。研究发现,在支原体激活宿主细胞TLR信号通路后,细胞释放大量促炎细胞因子,诱导促凋亡因子P38磷酸化,促凋亡因子Bax/抗凋亡因子Bcl-2蛋白比例升高,从而激活MAPK途径诱导细胞凋亡。有意思的是,这些信号因子均能被活性氧(ROS)所调控。这些结果说明,在感染过程中,支原体通过改变抗凋亡因子ERK和促凋亡因子P38/MAPK之间的动态平衡,促凋亡／抗凋亡蛋白比值以及caspase家族蛋白的活性,同时介导细胞的胞内凋亡和胞外凋亡途径,最终导致宿主细胞的凋亡。以上研究结果揭示,MyD88依赖信号与ROS介导细胞凋亡在绵羊支气管上皮细胞抗肺炎支原体感染的免疫调控机制中发挥着关键作用。这些发现为进一步研究肺炎支原体感染的致病机理提供新的思路,以及为临床防治绵羊肺炎支原体感染的研究提供新的靶点。
【图文】：
早期研巧认为，细胞坏死是一类在严重病理性或极端物理化学因素刺激下引起的被动、偶然逡逑性的细胞死亡。在发生坏死时，细胞膜完整性遭到破坏，细胞膨大，细胞器破碎，染色体片段和逡逑细胞内含物释放等等，最终导致炎症反应（图１－３）。因此细胞坏死在炎症反应等生理和病理进逡逑程中发挥了重要的作用。逡逑引起细胞坏死的诱因有很多种，例如ＴＮＦ－ａ的过表达、ＲＯＳ的失衡和ＤＮＡ碎片化等均可Ｗ导逡逑致细胞坏死。ＴＮＦ－ａ是一种促炎因子，既能引发细胞调亡，也可引发细胞坏死。Ｃａｓｐａｓｅ家族蛋白逡逑的参与和细胞色素Ｃ的过度释放是ＴＮＦ－ａ诱导的细胞调亡的必要条件之一ｔＷ，，而Ｃａｓｐａｓｅ家族蛋白逡逑活性被抑制时，细胞就转而发生细胞死亡，因此是一种不依赖于Ｃａｓｐａｓｅ的细胞死亡途径而逡逑胞内ＲＯＳ的积累尤其线粒体来源的ＲＯＳ的积累能导致细胞坏死（图１－３）。关于坏死途径目前有Ｗ逡逑下两种：逡逑９逡逑
２．３．５邋ＡＬＩ绵羊支气管上皮细胞与ＭＯ结合位点鉴定逡逑通过激光共聚焦逐层扫描技术再加上后期软件合成。真实还原了邋ＡＵ绵羊支气管上皮细胞的逡逑假复层３Ｄ结构（图２－６Ａ），利用该ＡＬ１绵羊支气管上皮细胞模型，我们观察到绵羊肺炎支原体逡逑标准株Ｙ９８在最初期（感染时间为２邋ｈ）迅速定位于纤毛并主要结合绅毛细胞（图２－６Ａ）。随着逡逑感染时间（感染时间为６邋ｈ）的X椉樱г逶诟腥净笤冢粒彰嘌蛑苌掀は赴嘌镅礤义厦娑ㄖ驳母嗤币哺鹊胤植迹ㄍ迹玻叮
本文编号：2576586
【图文】：
早期研巧认为，细胞坏死是一类在严重病理性或极端物理化学因素刺激下引起的被动、偶然逡逑性的细胞死亡。在发生坏死时，细胞膜完整性遭到破坏，细胞膨大，细胞器破碎，染色体片段和逡逑细胞内含物释放等等，最终导致炎症反应（图１－３）。因此细胞坏死在炎症反应等生理和病理进逡逑程中发挥了重要的作用。逡逑引起细胞坏死的诱因有很多种，例如ＴＮＦ－ａ的过表达、ＲＯＳ的失衡和ＤＮＡ碎片化等均可Ｗ导逡逑致细胞坏死。ＴＮＦ－ａ是一种促炎因子，既能引发细胞调亡，也可引发细胞坏死。Ｃａｓｐａｓｅ家族蛋白逡逑的参与和细胞色素Ｃ的过度释放是ＴＮＦ－ａ诱导的细胞调亡的必要条件之一ｔＷ，，而Ｃａｓｐａｓｅ家族蛋白逡逑活性被抑制时，细胞就转而发生细胞死亡，因此是一种不依赖于Ｃａｓｐａｓｅ的细胞死亡途径而逡逑胞内ＲＯＳ的积累尤其线粒体来源的ＲＯＳ的积累能导致细胞坏死（图１－３）。关于坏死途径目前有Ｗ逡逑下两种：逡逑９逡逑
２．３．５邋ＡＬＩ绵羊支气管上皮细胞与ＭＯ结合位点鉴定逡逑通过激光共聚焦逐层扫描技术再加上后期软件合成。真实还原了邋ＡＵ绵羊支气管上皮细胞的逡逑假复层３Ｄ结构（图２－６Ａ），利用该ＡＬ１绵羊支气管上皮细胞模型，我们观察到绵羊肺炎支原体逡逑标准株Ｙ９８在最初期（感染时间为２邋ｈ）迅速定位于纤毛并主要结合绅毛细胞（图２－６Ａ）。随着逡逑感染时间（感染时间为６邋ｈ）的X椉樱г逶诟腥净笤冢粒彰嘌蛑苌掀は赴嘌镅礤义厦娑ㄖ驳母嗤币哺鹊胤植迹ㄍ迹玻叮
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